齿轮加工基础知识

null制齿加工的 基础知识制齿加工的 基础知识一、齿轮的种类、优点一、齿轮的种类、优点 1：种类： 1)按齿廓形状进行分类 齿轮大致分为：渐开线齿轮、圆弧齿轮、准双曲面齿轮、蜗杆齿轮、摆线齿轮、谐波齿轮等 2）按外形结构分类 圆柱齿轮和锥齿轮 公司常用齿轮类型：渐开线圆柱齿轮 2：优点： 传动比准确、传动比范围大、圆周速度范围大、传动功率范围大、传动效率高、使用寿命长、结构紧奏null二、加工机床的分类加工对象的不同分为： 1） 圆柱齿轮加工机床：滚齿机、插齿机、剃齿机 2） 锥齿轮加工机床：刨齿机、铣齿机、拉齿机 3） 按齿形加工原理分为： （1）成形法加工机床：如铣床 （2）展成法齿轮加工机床：滚齿机、插齿机 由于展成法加工齿轮的效率远远高于成形法加工所以被广泛使用。 下面主要介绍一下滚齿、剃齿、插齿三大制齿方法 null三、滚齿加工以YBA3120滚齿机为教例1、滚齿加工是根据展成法的原理加工齿轮、是一对交错螺旋齿轮副啮合滚动的过程 2、主轴转速：null3、分度运动 分度运动是靠分齿挂轮a*c/b*d实现，分度运动的方向靠添加惰轮来实现。分齿挂轮计算公式：24/Z=a/d.(式中24为常数，Z为工件齿数)例：要加工一个齿数28齿的齿轮，分齿挂轮的计算公式： 24/Z=24/28 6/7 30/35 故分齿挂轮为:a=30,d=35 null 4、差动机构 1）当加工直齿圆柱时不需要差动机构，分度运动也不经差动机构传递。 2）加工斜齿圆柱齿轮或齿数≥101齿的质数齿轮及蜗轮时，需使用差动机构传递运动。 3）差动机构的计算方法： 传动比：i=±3sinβ/Mnk =a*c/b*d 传动比算出来后查挂轮表或电脑计算可得分齿挂轮 null5、机床的调整 1)、加工直齿圆柱齿轮 （1）滚刀的安装 滚刀的安装角等于滚刀的螺旋升角，即ω=λ 右旋滚刀刀架顺时针旋转,左旋滚刀刀架逆时针旋转 (2)刀架的旋转从刀架的刻度盘及滑板上的标尺来读,最小刻度每为10′ null 2)加工斜齿圆柱齿轮 （1）滚刀的安装 当滚刀与工件的螺旋方向相同时，滚刀的安装角为齿轮的螺旋角β与滚刀螺旋升角λ之差，即ω=β-λ；当滚刀的螺旋方向与工件的螺旋方向相反时，其安装角为两者之和。 （2）刀架旋转方向的调整 当工件为右旋时，刀架逆时针旋转；当工件为左旋时，刀架顺时针旋转。刀架的旋转角度为240°。 （3）当用右旋滚刀加工左旋齿轮或用左旋滚刀加工左旋齿轮，而安装角大于30°时，则将刀架旋转180度，其安装角不变。此时主轴已反向（即滚刀反转）。分齿挂轮与原来正好相反，即原来加的惰轮此时不加了，原来不加的挂轮此时要加，差动挂轮的搭配也正好相反。null6、刀杆及工装的调整：将滚刀心轴锥度部分擦拭干净，装入主轴孔内紧固。用千分表检查滚刀心轴端面和径向跳动。随即装好滚刀检查滚刀跳动量。刀台近端跳动百分表≦0.005~0.01mm 刀台远端跳动百分表≦0.007~0.012mmnull7、对刀 保证滚刀一个齿或一个齿槽的对称中心线与工件中心线在同一直线上。对刀时先将工作台退出至安全位置，在缓慢移进工作台（注意应使滚刀外圆最高处与工件接触）。null铣削方式： 顺铣：刀架从下往上移动。逆铣：刀架从上往下移动。 在换刀首件加工时严禁一次切到位（因此方式容易打刀、产品容易报废），必须分两次或两次以上调整，避免事故的发生。nullnull8、产品的加工及测量null四：滚齿过程中的常见问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 1、齿数不正确 产生原因： 1)机床：分齿挂轮调整不正确；滚刀与工件的转向不配合 2）刀具：滚刀的模数、头数、旋向选择不当 3）工件：齿轮的坯件尺寸不对 解决办法： 1）从新调整分齿挂轮与惰轮 2）选择正确的滚刀 3）更换齿坯 2、齿向超差 产生原因： 1）机床：垂直走刀导轨与工作台的轴心不平行；上下顶尖不同心；工作台有轴向跳动或径向跳动；分齿蜗杆、蜗轮有间隙或蜗轮副有null周期性误差；走刀传动丝杆螺距有误差；分齿挂轮调整误差太大；差动挂轮不对，计算误差太大或刀架旋转不对（加工斜齿时） 2）、工件：两端面不平行或安装时有径向跳动 解决方法： 1）对机床进行修理，使其合符要求 2）从新分齿及差动挂轮 3）控制工件两端面的平行度或安装时的径向跳动 3、齿圈跳动超差 产生原因 1）机床：工作台径向跳动超差；工装不合格 2）工件：内孔定心时，由于内孔与芯轴配合间隙过大引起安装偏心；工件夹紧刚性差 解决方法： 1）对机床相关部位进行调整或检修 2）对芯轴、垫圈、夹紧螺母及顶尖保持所需的精度和光洁度 null3）把夹具调整到所需的精度 4）保证齿坯精度 4、齿形误差超差 产生原因： 1）齿面出棱：滚刀刃磨后刀齿等分性差。滚齿时滚刀轴向或径向跳动太大。 2）不对称：滚刀对中不好。滚刀刃磨后径向性不好，刀架旋转角度误差大 3）齿形角误差：滚刀本身齿形角误差太大。 4）齿形周期性变化：滚刀安装后轴向或径向跳动过大；机床工作台回转不均匀；分齿挂轮安装偏心或齿面有磕碰。 解决办法： 1）保证滚刀的刃磨精度 2）保证滚刀的安装精度 3）保证分齿运动的回转精度 null五:滚齿现场不良情况铁屑占据冷却液油箱大部分空间，油液温度得不到充分冷却null切屑液流量太小，滚刀在切削过程中产生的温度90%左右是靠切屑液、铁屑带走，8%左右是靠刀具散热，2%左右是靠工件、工装散热。如果冷却不到位刀具会急剧磨损导致刀具烧毁.滚齿常见不良情况null图为员工违反操作规程，工装上顶尖先升起，后拧螺帽，造成工装移位。正确应是先拧螺帽，后升顶尖。滚齿常见不良情况null刀台近端跳动百分表达0.05mm 刀台远端跳动百分表达0.30mm滚齿常见不良情况加工出来的产品,齿形严重不合格null右图是员工将刀具装反，滚刀当场撞坏。滚齿常见不良情况五、齿轮的相关知识五、齿轮的相关知识初级工必须了解圆柱齿轮的计算，这里讲一下变位齿轮： 1、齿轮的变位也称移距变位，就是移动道具和工件的相对位置，不改变 刀具是的几何参数。刀具移动的距离X称之为变位量 ； 2、变位系数是表示一个齿轮变位量大小的参数，可用下式计算： X=X/m 式中：X----变位系数 X----齿轮的变位量 m----齿轮模数 3、变位齿轮的种类： 1） 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 齿轮（变位系数为零） 2）正变位齿轮 刀具远离被切齿轮中心称之为正变位 3）负变位齿轮 刀具位置移近被切齿轮中心称之为负变位 4）切向变位齿轮 沿与齿分度圆相切方向改变刀具位置方法加工的齿轮叫切向变位齿轮 3、齿轮各部分的名称和符号3、齿轮各部分的名称和符号如图2所示为一标准直齿圆柱外齿轮的一部分 ★过轮齿顶端所作的圆称为齿顶圆，半径用ra表示； ★过轮齿槽底所作的圆称为齿根圆，半径用rf表示； ★沿任意圆周所量得的轮齿的弧线厚度称为该圆周上的齿厚，以si表示； ★相邻两齿轮之间的齿槽沿任意圆周所量得的弧线宽度称为该圆周上的齿槽宽，以ei表示； ★沿任意圆周所量得的相邻两齿上同侧齿廓之间的弧长称为该圆周上的齿距，以pi表示。在同一圆周上，齿距等于齿厚与齿槽宽之和，即pi= si + ei如图2所示为一标准直齿圆柱外齿轮的一部分 ★过轮齿顶端所作的圆称为齿顶圆，半径用ra表示； ★过轮齿槽底所作的圆称为齿根圆，半径用rf表示； ★沿任意圆周所量得的轮齿的弧线厚度称为该圆周上的齿厚，以si表示； ★相邻两齿轮之间的齿槽沿任意圆周所量得的弧线宽度称为该圆周上的齿槽宽，以ei表示； ★沿任意圆周所量得的相邻两齿上同侧齿廓之间的弧长称为该圆周上的齿距，以pi表示。在同一圆周上，齿距等于齿厚与齿槽宽之和，即pi= si + eiFp — 齿距累积总偏差 fpt —— 单个齿距偏差4、各种符号的意义Fp — 齿距累积总偏差 fpt —— 单个齿距偏差Fα —— 齿廓总偏差 ffα —— 齿廓形状偏差 fHα —— 齿廓倾斜偏差Fβ —— 螺旋线总偏差 ffβ —— 螺旋线形状偏差 fHβ —— 螺旋线倾斜偏差Fi′ —— 切向综合总偏差 fi′ —— 一齿切向综合偏差 Fi′′—— 径向综合总偏差 fi′′—— 一齿径向综合偏差 Fr —— 径向跳动六、滚刀相关知识介绍六、滚刀相关知识介绍1、目前常用的齿轮滚刀是阿基米德滚刀，它相当于一个蜗杆，其各个切削刃蜗杆的螺旋面上，利用展成原理进行加工。滚刀分为单头和多头滚刀。滚刀的角度有前角、后角、侧后角；前角分为：正前角、零前角、负前角三种。正前角用于剃、磨前序滚齿；零前角一般用于精滚齿；负前角滚刀用于特殊用途一般不常用。 2、滚刀的外径越大，分度圆的直径越大，螺旋升角越小，理论形状误差就越小；同时外径越大，容屑槽数目就可以增加，就可以改变被加工齿轮的齿面粗糙度，延长滚刀的使用寿命；还可以加大滚刀刀杆，增加刚性，采用较大的走刀量。缺点：滚齿行程会加长。 3、多头滚刀，在走刀量不变的情况下，增加滚刀头数可提高滚齿生产效率，但头数增加后每个齿的切屑负荷增加，齿面粗糙度比单头滚刀差 4、涂层，为了提高生产效率，对滚刀表面进行处理如氮化钛、氮铝化钛，以提高刀具的使用寿命。null七：剃齿1、剃齿的方法：轴向剃齿法、对角剃齿法、切向剃齿法、径向剃齿法，我司常用的是轴向剃齿法和径向剃齿法。 2、剃刀 1）剃刀实质上是一个高精度的螺旋齿轮，在齿面上沿渐开线方向开了很多小槽（称之为梳齿），以形成切屑刃。剃齿的切屑速度与轴交角有关，轴交角越大，切削速度也越快。当轴交角为0时，切削速度为0.故剃齿最基本的条件是剃刀与工件轴线间必须构成轴交角。剃齿时剃刀与工件是无侧隙啮合，剃刀的两面都可以进行切削。当工件的旋向不同或剃刀正反转时，刀齿两侧面的切削速度是不同的，为了使齿轮两侧都能够获得较好的剃削质量，剃刀在剃齿过程中应进行反向。 2）剃刀的制造精度分为A、B二级，分别用于加工6、7级的齿轮；剃刀的螺旋角有：10°、5°和15°， 5°和15°两种应用最广。15°多用于加工直齿圆柱齿轮；5°多用于加工斜齿和双联齿轮。在剃齿时轴交角不宜超过10°～20°，否则剃削效果不好。 3）剃齿刀的螺旋角方向要与被加工齿轮的螺旋角方向相反。null一、剃齿机的类型和用途 （一）剃齿机的类型 剃齿机的种类按所能加工齿轮的最大直径可分为小型、中型及大型三类。小型剃齿机加工齿轮的最大直径为125mm，最大模数为1.5mm；中型剃齿机用途最广，加工齿轮的最大直径为200mm、320mm、500mm三种规格，最大模数在8mm以下；大型剃齿机加工齿轮的最大直径为800--2500mm，最大模数可达12mm。null目前，世界各国所生产的剃齿机普遍采用盘状剃齿刀，其他形状的剃齿刀（如齿条形剃齿刀）均已被淘汰。根据剃齿刀与被剃齿轮的位置关系，各种剃齿机可分为立式和卧式两大类。立式剃齿机工件轴线垂直于水平面，卧式剃齿机工件轴线平行于水平面。除部分大型剃齿机外，各类大、中、小型剃齿机均采用卧式布局居多。 nullnull卧式布局又分为几种： 1）刀具和工件的轴线平行于水平面，而且二者又处在同一垂直平面内的卧式剃齿机。 2）垂直布局卧式剃齿机的另一种形式，这种形式更便于配置自动送料系统。 3）刀具和工件轴线在空间作水平布置，而且二者又处于同一水平面内的水平布局卧式剃齿机。nullnull按剃齿机的性能特征可分为普通剃齿机、万能剃齿机和径向切入剃齿机。 各类型剃齿机能实现的剃齿方法：null1、普通剃齿机 普通剃齿机只有轴向剃齿法一种功能，其工作台走刀方向和被加工齿轮的轴线一致。工件齿宽与刀具无关，所以轴向剃齿法最适宜于剃削齿面宽的齿轮。其缺点是工作台行程长度长，生产效率较低。null2、万能剃齿机 万能剃齿机是基型系列，具有轴向、对角和切向三种剃齿功能 1）对角剃齿 剃齿时工作台行程方向相对于被加工齿轮的轴线方向有意夹角γ（γ＜45°）——进给行程角。其加工特点工作台行程较短。缺点要求刀具齿宽较大。null2）切向剃齿 工作台进给行程方向垂直于工件轴线方向，即进给行程角γ=90°。此时对角剃齿变成了切向剃齿，工作台行程最短。可以达到准确的中心距，有利于提高齿轮精度。缺点是剃齿刀宽度要大于工作齿宽，剃刀复杂。null3）径向切入型剃齿机 径向切入剃齿排除了传统的工件轴向进给运动和切向进给运动，而只有剃齿刀相对于工件的连续径向进给运动。加工效率大大提高，工件精度也有所提高。缺点是剃齿刀齿宽必须大于工件齿宽，剃刀复杂。null三、剃齿机的工作原理与传动系统 （一）剃齿机的工作原理 根据剃齿原理，剃齿刀与工件是一对作无侧隙啮合传动的空间交错轴斜齿轮，剃齿刀带动工件自由转动，在啮合点沿螺旋线的切向产生相对滑移。剃齿刀是一个修正的高精度斜齿圆柱齿轮，它在齿廓上沿渐开线方向开有许多小槽，这些小槽与齿侧面的交线行程切削刃，当剃齿刀与被加工齿轮啮合旋转时，借助切削刃在啮合点产生的相对滑移速度，并在进刀压力作用下产生切削，从工件齿面切下厚度0.005~0.01mm的细屑。剃齿刀与齿轮啮合为点接触，转过一个齿后，齿面上只留下一条接触点的轨迹，为了加工出整个齿轮的齿宽，机床带动工作台作往复轴向进给运动，每次轴向行程后，剃齿刀径向进给一次，返回行程时带动剃齿刀反转，以剃出齿轮的另一个齿面。逐步切除全部齿面余量，使被加工齿轮达到所需要的齿厚尺寸。null（二)剃齿机的传动系统 剃齿机具有以下几种运动 1)剃齿刀的旋转运动； 2)工件沿轴向（或切向、对角）的往复运动； 3)剃齿刀（或工件）的的径向进给运动； 4)加工鼓形齿时绕鼓形中心的摆动，加工小锥度齿时延工件轴线的倾斜运动。机床调整机床调整nullnullnullnull八:插齿null谢谢大家2010.02.08